日光温室采光屋面曲线数学模型的建立与分析

通过数学方法,并结合计算机模拟,对日光温室不同弧度的采光屋面太阳光入射率进行了严密的计算。从中得到的结论是:温室采光随采光屋面弧度的加大,采光效果变差,但这种变化幅度是相当小的,太阳光入射率最多不会超过3%,在温室设计中可以不予考虑。     

日光温室采光与下挖深度优化设计

采光优化设计是节能日光温室结构优化设计的关键和改进温室环境性能最经济有效的方式。本试验以寿光市10m跨度的下挖式节能日光温室为例,对我国北方地区下挖式节能日光温室合理采光时段屋面角进行了理论计算与分析,并利用计算线阴影的原理,通过计算不同时刻下挖壁面在室内形成的阴影区域,提出了我国北方地区下挖式节能日光温室适宜的下挖深度,为目前下挖式节能日光温室的设计建造提供理论依据和技术参数。     

日光温室采光性能的实用型优化研究

本研究根据日光温室空间光强渐减的特点,结合BEER-LAMBERT定律,建立日光温室采光性能的数学模型,通过温室平均采光效率SΗ等评价指标,分析了以保定地区为例的模型运算结果,明确了圆弧面、椭圆面、双曲线面、抛物线面4种采光屋面曲线方程的最佳参数。并结合肩高、采光面下土地使用效率Ψ评价指标分析发现,在6种曲线中,两种复合采光面(圆+地窗型和椭圆+地窗型)的SΗ较优而且肩高较大,具有实用性;同时还发现,在同一内跨、脊高和肩高下,二者的采光性能因光程相近而趋同。另外,圆弧面的ΗS最高,但是肩高最小,实用性最差;椭圆面和抛物线面在方程参数优化后表现极为相近,虽然肩高较高,但是SΗ最低。     

4种曲线形日光温室前屋面采光性能及其拱架力学性能的比较

【目的】研究不同曲线形日光温室前屋面的采光及其拱架力学性能,为日光温室的设计提供参考。【方法】利用日光温室采光模型,模拟三次样条函数、圆弧、椭圆、抛物线4种曲线形日光温室前屋面的进光量,采用有限元方法计算3种荷载组合下各曲线形拱架的截面应力。【结果】三次样条函数、圆弧、椭圆、抛物线形前屋面的进光量分别为40467,39451,39306和35845kJ。在荷载组合1作用下,椭圆形拱架的截面应力最大,为3514MPa;抛物线形拱架次之,为3466MPa;三次样条函数形拱架为2906MPa;圆弧形拱架最小,为1479MPa。【结论】综合前屋面进光量和拱架力学性能指标,4种曲线形日光温室前屋面中,以三次样条函数形日光温室前屋面更具实用性。     

西北型节能日光温室采光设计中方位角和前屋面角的分析、探讨与应用

分析探讨了西北型节能日光温室采光设计理论中的温室方位角和前屋面角的设计原理,数学计算公式。根据数学公式编辑了计算机程序,给出了适合西北地区的方位角和前屋面角的参考值。这些数据将对生产实践有一定的指导意义。     

林芝地区日光温室采光曲面的计算机优化设计

以西藏林芝地区为例,合理时段采光为中心,运用积分优化设计方法,建立数学模型,通过计算温室采光性能与光照辐射状况、日照时数、采光效率、地理纬度和温室方位等因素之间的关系,提出了日光节能温室采光曲面新的计算机模拟优化设计方法与运行流程。     

山地日光温室采光性能的优型设计研究

以邢台山区(N 37°10′)为例,利用温室采光性能优化的数学模型,通过分析温室方位角、脊高、内跨和长度对其平均采光效率ηs的影响以及山体坡度对温室间距的影响,研究了山地日光温室采光性能的优型设计,为山地日光温室的设计提供参考.结果表明:在最大取s(55.96％)允许的1％和5％误差范围内,山地日光温室方位角A分别处于...     

单坡面塑料日光温室优化结构模拟设计——日光温室采光优化初探

本研究对单坡面塑料日光温室结构进行了计算机模拟优化设计,并与生产上应用面积大的“琴弦式”日光温室进行采光性能比较。结果证明：优化结构日光温室在“冬至”节日,地面日辐射总量比对照日光温室提高１４．０％,光透过率提高８．６９％,光质成分及光分布也有改善。     

日光温室骨架合理曲线的一种数值化表达方法

日光温室骨架曲线形式直接影响前屋面采光和力学承载性能,为研究设计出合理骨架曲线形式,基于现有骨架的设计特点、应用情况等,对日光温室骨架合理曲线的数值化构建和表达方法进行研究。当屋脊点位置、最低作业高度、前屋面屋脊处的坡度以及底脚部位的坡度确定时,该方法可直接给出骨架曲线的数值化表达式,通过规范要求可筛选出合格的骨架曲线形式。提出了双抛物线骨架曲线,选取北京、沈阳、银川3个城市,对抛物线、椭圆面、双抛物线、幂函数、双圆5种骨架曲线形式的日光温室进行采光性能模拟。结果表明：1）5种骨架曲线形式下冬至日日累计太阳辐射量之间的最大差值为6.31%,双抛物线作为骨架曲线形式在采光性能上是可靠的;2）当前屋面水平投影为6~14 m、最低作业高度为1~1.8 m时,均可构造出既符合规范要求又符合工程实际的双抛物线曲线。     

高效可变采光倾角日光温室的结构及其性能研究

【目的】通过对温室内光照理论的分析,提出一种适用于高性能采光温室的可变采光倾角温室,并对其温光性能进行了研究。【方法】试验测定了位于西北农林科技大学园艺学院教学试验基地内的试验温室,并选取2010年冬季典型晴天和典型阴天的试验数据,分析研究了可变采光倾角日光温室与固定采光倾角日光温室内光照度与温度的差别。【结果】本试验条件下,与固定采光倾角日光温室相比,典型阴天时可变采光倾角日光温室内平均光照度提高了22.27%,平均温度提高了2.9℃;典型晴天时可变采光倾角日光温室内的平均光照度提高了29.00%,平均温度提高了4.3℃。【结论】与普通固定采光倾角温室相比,可变采光倾角温室内的平均光照度和平均温度均明显提高。     

日光温室前屋面角的设计研究

在研究塑料薄膜透光特性的基础上,立足于太阳辐射、天体地球领域,分析了我国不同纬带(北纬30°~50°)主要使用期(10月1日~4月1日)日光温室的前屋面角度的适宜性,给出了主要纬带、不同使用期日光温室前屋面角度的决策意见。     

北方“四位一体”模式中日光温室结构的优化

以陕北地区为例,对北方"四位一体"模式的日光温室进行研究,提出优化性的结构参数,并对其运行效果进行测定.结果表明,优化的日光温室比传统的日光温室,室内日均光照度提高3 115 lx;室内日均温度提高3.6℃;地下沼气池的日均发酵温度提高0.5℃;沼气池的日均产气量增加0.1 m3.     

日光温室内南北方向黄瓜群体结构参数分析

为研究日光温室内南北方向和垂直方向作物群体结构参数,观测了日光温室内南北方向北、中、南3段及垂直方向各层次的黄瓜群体结构参数,结果表明,在整个生育期平均叶倾角都是北段大于中段和南段,叶片分布频率偏南的趋势也是北段最大,中段次之,南段最低;在垂直方向0~40 cm高度冠层的平均叶倾角最大、叶片分布频率偏南段最低,其他各高度冠层叶片叶角之间无明显规律,但总体趋势均为植株南面叶倾角和叶片分布频率均大于植株北面;黄瓜叶面积系数和株高由北向南逐渐升高,各段不同层次叶面积密度也存在一定差异。试验结果说明,温室南北方向各段黄瓜群体参数结构明显不同,垂直方向各层黄瓜群体结构参数具有一定差异性。     

新疆日光温室前屋面的风载数值模拟分析

【目的】 对日光温室前屋面风载大小和变化趋势进行模拟,可辅助前屋面骨架结构优化设计和前屋面实际风载计算,为提前预测和防灾功能提供科学依据。【方法】 将日光温室墙体、保温被和骨架等结构简化,使用UG 软件对日光温室进行造型,将模型与空气进行布尔求差,得到整体模型,将整体模型导入到ANSYS ICEM中,进行网格划分,得到保温被4种工作状态薄膜风压。再通过Y向的9条曲线画出不同条件下风压变化对比曲线。【结果】 在无保温被和保温被全铺时,薄膜最南侧风压最高,约1.014×10⁵Pa,往北侧风压逐渐降低,脊高位置风压最小约1.010×10⁵Pa。由于最南侧风遇到薄膜阻碍,造成风压的升高,而北侧接近日光温室顶端,风速快,而风速快的位置风压小。在保温被全卷及半卷时,也是最南侧风压较最高,约1.014×10⁵Pa,往北有风压的降低,总体屋面风压变化比较小,约1.013×10⁵Pa。只是保温被半卷时,在保温被卷放位置会有风压的突变为1.012×10⁵Pa。【结论】 无保温被、保温被全铺、保温被全卷及保温被半卷4种情况南侧风压较大且相差不大,但越往北侧,保温被全卷或半卷会造成薄膜风压的升高,尤其是顶部的突然升高。保温被全铺是最佳防风方案。南侧风压高,南侧前屋面钢骨架拱形段的性能对日光温室结构稳定性和安全性至关重要,设计和建设时需要着重计算和核验。     

浅谈巴彦淖尔市日光温室蔬菜不能越冬生产成因

通过调查分析,造成巴彦淖尔市日光温室不能越冬生产果类菜的主要原因与温室的结构、建造材料有关,即温室的墙体不达标、没有设置防寒沟、后屋面不达标以及温室前屋面覆盖材料不过关等因素造成.     

日光温室内空气温度日变化模拟的研究

温室内不加温时揭苫至盖苫的温度变化基本可以看成是一个正弦曲线的半个波,因此温室内白天温度Toir(t)可以用正弦曲线来表示.模拟结果显示:晴天不放风情况下,温度模拟值与实测值的变化趋势比较吻合,模拟值与实测值的决定系数达到0.9643,F值为205.70,达到0.01显著水平;晴天放风条件下,温度模拟值与实测值的决定系数为0.963 6,F值为500.81,达到0.01显著水平;阴天不放风时,温度模拟值与实测值的决定系数为0.871 5,F值为105.77,达到0.01显著水平.说明温室内气温变化可以用正弦曲线进行模拟.     

台湾青枣在北方日光温室的试栽表现

台湾青枣是一种新兴的热带、亚热带水果。果实形似苹果,叶似梨,其风味独特、清脆香甜、爽口,营养丰富。突出特点是当年种植,当年结果。在北方利用日光温室栽培还是空白。在温室内通过对其丰产优质栽培技术进行专门研究,以开发这一极具前景的珍奇果树。     

基于物联网的北方温室环境调控规程

温室的主要功能是通过改变温室环境条件以满足温室内作物的生长需求。通过不同调控机构的组合可实现温室的环境调控。制定了基于物联网的北方温室环境调控规程,提高了温室监控的智能水平。     

北方地区日光温室辣椒剪枝再生栽培技术初探

北方地区日光温室辣椒剪枝再生技术是利用辣椒根系有较强再生能力的生理特性,在当年辣椒生长的后期(即衰老期),留一定高度的枝干,剪掉上部的枝条.使新生枝开花结果,由一年生转为多年生的一种栽培方式.其优点:一是发棵快、结果早.     

温室地下蓄集太阳热能的效果研究

对西宁市一座蔬菜温室地下蓄集太阳热能系统的功效进行了测试、分析和研究.结果表明:9处18个测温点的室内年均温分别升至17.9、20.2、19.1、18.7、18.5、18.7、18.7、18.9、18.3℃;与室外年均温相比,室内年均温分别升高了12.2、9.2、10.8、10.7、10.7、11.1、11.0、11.2、10.3℃;温室地下增蓄的热量动态平衡值高达5.68GJ.当室内地温和气温升高以后,实现了多种蔬菜的周年生长和四季长青,并且产生了一定的经济效益.